මෙම සටහන් භෞතික විද්‍යාවේ පදනම වන මිනුම් ඒකකය ආවරණය කරයි. අනාගතයේ දී සියලුම භෞතික විද්‍යා සංකල්ප තේරුම් ගැනීමට සහ පරීක්ෂණාත්මක කටයුතු සාර්ථක කර ගැනීමට මෙම දැනුම අත්‍යවශ්‍ය වේ.

1. මූලික සංකල්ප (Core Concepts)

1.1 භෞතික විද්‍යාවේ ස්වභාවය සහ විෂය පථය

• භෞතික විද්‍යාව (Physics): ශක්තිය, පදාර්ථය සහ ඒවායේ අන්තර්ක්‍රියා පිළිබඳ අධ්‍යයනයයි.

• යෙදුම් (Applications): ප්‍රවාහනය (ගමනාගමනය), සන්නිවේදනය, වෛද්‍ය විද්‍යාව (X-කිරණ, MRI), විදුලි බලය උත්පාදනය, අභ්‍යවකාශ ගවේෂණ.

• විද්‍යාත්මක ක්‍රමය (Scientific Method): විද්‍යාත්මක ගවේෂණ සඳහා යොදා ගන්නා විධිමත් ක්‍රමයයි.

  • පියවර: නිරීක්ෂණය $\to$ කල්පිතය $\to$ පරීක්ෂණය $\to$ වාදය/නියමය $\to$ පුරෝකථනය.

1.2 භෞතික රාශි සහ SI ඒකක (Physical Quantities & SI Units)

• මූලික භෞතික රාශි හත (7 Fundamental Quantities):

  • ස්කන්ධය (Mass) - kg

  • දිග (Length) - m

  • කාලය (Time) - s

  • විද්‍යුත් ධාරාව (Electric Current) - A

  • තාප ගතික උෂ්ණත්වය (Thermodynamic Temperature) - K

  • ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය (Amount of substance) - mol

  • දීප්ත තීව්‍රතාව (Luminous Intensity) - cd

• ව්‍යුත්පන්න රාශි (Derived Quantities): මූලික රාශිවල සංයෝජන මගින් ලබා ගනී (උදා: වේගය, බලය, ශක්තිය).

  • බලය (Force): N = kg m s^-2

  • ශක්තිය (Energy): J = kg m^2 s^-2

  • 
    

• SI උපසර්ග (SI Prefixes):

  • කිලෝ (k): 10^3

  • මෙගා (M): 10^6

  • මිලි (m): 10^-3

  • මයික්‍රෝ (µ): 10^-6

1.3 මාන සහ මාන විශ්ලේෂණය (Dimensions & Dimensional Analysis)

• මූලික මාන: ස්කන්ධය (M), දිග (L), කාලය (T).

  1. වේගයේ මාන: LT^-1

  2. බලයේ මාන: MLT^-2

  3. ශක්තියේ මාන: ML^2T^-2

• භාවිත:

  1. සමීකරණවල නිරවද්‍යතාව පරීක්ෂා කිරීම (Dimensional Homogeneity): වලංගු සමීකරණයක සෑම පදයකම මාන සමාන විය යුතුය.

     • උදාහරණයක් ලෙස: s = ut + (1/2)at^2 සමීකරණය පරීක්ෂා කිරීමේදී සියලු පදවල මානය L විය යුතුය.

  2. භෞතික රාශි අතර සම්බන්ධතා ව්‍යුත්පන්න කිරීම.

  3. නොදන්නා රාශියක ඒකක සෙවීම.

1.4 මිනුම් උපකරණ සහ දෝෂ (Measurement Instruments & Errors)

• මිනුම් උපකරණ: ව'නියර් කැලිපරය, මයික්‍රොමීටර ඉස්කුරුප්පු ආමානය, ගෝලමානය, තුලා, විරාම ඝටිකාව.

• කුඩාම මිනුම (Least Count): උපකරණයකින් මැනිය හැකි කුඩාම අගයයි.

• දෝෂ වර්ග:

  • ඒකාංග දෝෂ (Systematic Errors): උපකරණයේ දෝෂ (ශුන්‍ය දෝෂය), වැරදි ක්‍රමාංකන, මිනුම් ක්‍රමයේ දෝෂ.

  • අහඹු දෝෂ (Random Errors): නිරීක්ෂකයාගේ කුසලතාව මත රඳා පවතී. (පාඨාංකවල මධ්‍යන්‍යය ගැනීමෙන් අවම කළ හැක).

• දෝෂ ගණනය:

  • නිරපේක්ෂ දෝෂය (Absolute Error): Δx (සාමාන්‍යයෙන් කුඩාම මිනුමට සමාන වේ).

  • භාගික දෝෂය (Fractional Error): Δx/x

  • ප්‍රතිශත දෝෂය (Percentage Error): (Δx/x) x 100%

1.5 දෛශික (Vectors) – ආකලනය සහ විභේදනය

• අදිශ රාශි (Scalars): විශාලත්වය පමණක් ඇත (උදා: ස්කන්ධය, කාලය).

• දෛශික රාශි (Vectors): විශාලත්වය සහ දිශාව ඇත (උදා: බලය, ප්‍රවේගය, විස්ථාපනය).

• දෛශික ආකලනය (Vector Addition):

  • ත්‍රිකෝණ ක්‍රමය (Triangle Law).

  • සමාන්තරාස්‍ර මූලධර්මය (Parallelogram Law).

• දෛශික විභේදනය (Vector Resolution):

  • F දෛශිකය එහි සංරචක (Fx සහ Fy) වලට වෙන් කිරීම.

  • තිරස් සංරචකය: Fx = F cosθ

  • සිරස් සංරචකය: Fy = F sinθ

1.6 ප්‍රස්තාර (Graphs in Physics)

• අක්ෂ තෝරා ගැනීම:

  • ස්වායත්ත විචල්‍යය (Independent Variable): තිරස් අක්ෂය (X-axis) ඔස්සේ.

  • පරායත්ත විචල්‍යය (Dependent Variable): සිරස් අක්ෂය (Y-axis) ඔස්සේ.

• ප්‍රස්තාරවලින් ලබා ගත හැකි තොරතුරු:

2. ප්‍රධාන සූත්‍ර සහ සම්බන්ධතා

3. විද්‍යාගාර කටයුතු

ගුරුවරයාගේ මඟ පෙන්වීම යටතේ පහත සඳහන් ප්‍රායෝගික පරීක්ෂණ සිදු කිරීම මගින් සිසුන්ගේ මිනුම් කුසලතා වර්ධනය කර ගත යුතුය:

• මිනුම් උපකරණ හැසිරවීම: ව'නියර් කැලිපරය, මයික්‍රොමීටර ඉස්කුරුප්පු ආමානය, ගෝලමානය, චල අන්වීක්ෂය භාවිත කරමින් නිරවද්‍ය මිනුම් ලබා ගැනීම.

• බල සමාන්තරාස්‍ර නියමය: බල සමාන්තරාස්‍ර නියමය භාවිත කර වස්තුවක බර නිර්ණය කිරීම.

• දත්ත නිරූපණය: ප්‍රායෝගික දත්ත නිවැරදිව ප්‍රස්තාරගත කිරීම, බෑවුම සහ අන්තඃඛණ්ඩය විශ්ලේෂණය කිරීම.